LAPORAN PRAKTIKUM
FISIKA DASAR
PENENTUAN KOEFISIEN GESEK BAHAN
Oleh
Kelas / Kelompok : E/ 2.3
Jurusan : Kimia
Tgl. Praktikum : 19 November 2013
Assisten : Nur Sarafina A.
Koordinator : Ahmad Bahar
LABORATORIUM FISIKA DASAR
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS JEMBER
2013
BAB 1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Gaya gesek merupakan gaya yang tak asing lagi didengar. Gaya gesek adalah gaya yang berarah melawan gerak benda atau kecenderungan benda akan bergerak. Gaya gesek muncul apabila dua buah benda bersentuhan dimana sebuah benda diam atau meluncur pada suatu permukaan yang memberikan gaya-gaya kepadanya. Setiap kali dua benda berinteraksi akibat kontak langsung (sentuhan) dari permukaan-permukaan, maka gaya-gaya interaksinya disebut gaya kontak.
Memahami akan pentingnya gaya gesek marupakan hal yang penting dalam kehidupan manusia. Sehingga Kita perlu mengetahui peran penting dan besarnya dalam kehidupan melalui praktikum kali ini, yaitu penentuan koefisien gesek bahan. Membahas mengenai tujuan dalam praktikum ini yaitu menentukan koefisien gesek statis (µs) dan koefisien gesek kinetis (µk) pada benda.
Praktikum ini dilakukan dengan cara meluncurkan benda yang sudah diketahui massanya, jarakk juga sudut kemiringan. Untuk menentukan koefisien gesek statis dengan cara meluncurkan benda dengan memperbesar sudut perlahan-lahan. Untuk koefisien gesek kinetis benda yang diberi beban agar cepat meluncur dan dicatat waktunya. Peralatannya antara lain, 1 set alat bidang miring, stopwatch dan mistar.
Membahas pentingnya gaya gesek dalam kehidupan sehari-hari, diantaranya menusia berjalan tanpa terpeleset, mobil bisa berhenti kareba adanya pengereman dan juga ban mobil maupun sepeda motor yang diberi bentuk gerigi agar tidak licin terhadap jalan.
1.2 Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah dari praktikum kali ini yaitu :
1. Bagaimana menentukan nilai koefisien gesek statis maupun kinetis dan berapa nilainya ?
2. Apakah sudut kemiringan berpengaruh terhadap koefisien gesek baik statis maupun kinetis ?
3. Apa pengaruh penambahan bahan maupun perubahan kecepatan awal pada benda ?
4. Bagaimanakah pengaruh permukaan terhadap koefisien gesek baik statis maupun kinetis ?
1.3 Tujuan
Adapun tujuan dari praktikum kali ini yaitu :
1. Mampu menentukan nilai koefisien gesek statis maupun kinetis dan besar nilainya.
2. Mampu mengetahui pengaruh sudut kemiringan terhadap koefisien gesek baik statis maupun kinetis.
3. Mampu mengetahui pengaruh penambahan bahan maupun perubahan kecepatan awal pada benda.
4. Mampu mengetahui pengaruh permukaan terhadap koefisien gesek baik statis maupun kinetis.
1.4 Manfaat
Adapun manfaat yang dapat diperoleh dari praktikum kali ini yaitu dapat mengetahui cara menentukan besar nilai koefisien gesek statis maupun kinetis. Serta dapat mengetahui apa saja faktor-faktor yang mempengaruhi koefisien gesek. Adapun manfaat dalam kehidupan sehari-hari misalnya jika kita mengetahui akan besar gaya gesek dapat diterapkan dalam pembuatan sendal/sepatu yang bersol bagus dan aplikasi alat gergaji agar mudah untuk memotong benda.
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA
Permukaan sebuah benda meluncur di atas permukaan benda lain masing-masing benda akan saling melakukan gaya gesekan, sejajar dengan permukaan. Gaya gesekan terhadap tiap benda berlawanan arahnya dengan arah geraknya relatif terhadap benda “lawan”nya. Jadi jika sebuah balok meluncur dari kiri ke kanan di atas permukaan sebuah meja, suatu gaya gesek ke kiri akan bekerja terhadap meja. Gaya gesekan juga ada bekerja dalam keadaan tidak terjadi gerak relatif. Suatu gaya horizontal terhadap sebuah peti berat yang terletak di lantai mungkin saja tidak cukup besar untuk menggerakkan peti itu. Karena gaya tersebut terimbangi oleh suatu gaya gesekan yang besarnya sama dan berlawanan arah, yang dikerjakan oleh lantai terhadap peti ( Francis, 1998).
Gaya gesekan adalah gaya yang timbul akibat persentuhan langsung antara dua permukaan benda dengan arah berlawanan terhadap kecenderungan arah gerak benda. Jika sebuah balok yang beratnya W diletakkan pada bidang datar dan pada balok tidak bekerja gaya luas, maka besarnya gaya normal (N) samadengan besar berat (W). Sesuai persamaan :
N = W...................................................................................(2.1)
Gaya normal adalah gaya yang ditimbulkan oleh alas bidang di mana benda di tempatkan dan tegak lurus terhadap bidang itu.
N = mg cos 
..............................................................................(2.2)
..............................................................................(2.2)
Sesuai persamaan di atas jika sebuah benda dengan massanya m, benda pada bidang miring yang lain dengan sudut kemiringan maka besarnya gaya normal (N) samadengan mg cos ( Zaelani, 2006).
maka besarnya gaya normal (N) samadengan mg cos ( Zaelani, 2006).
Gambar 2.1 : (a) Keadaan benda di bidang datar dan diam. (b) Keadaan benda di bidang miring dengan beberapa gaya ( Sumber : 1700 Bank Soal Fisika, 2006).
1. Jenis-Jenis Gerak
Terdapat 2 jenis gaya gerak gesek, antar 2 benda yang padat saling bergerak lurus yaitu gaya gesek statis dan kinetis yang dibedakan antara titik-titik sentuhan antara benda kedua permukaanya yang tetap atau saling berganti (Giancoli, 2001).
2. Konsep-konsep Gaya gesek
Ketika sebuah benda berguling di atas sebuah permukaan ( misalnya bola yang bergerak di atas tanah). Gaya gesekan yang bekerja tetap ada walaupun lebih kecil dibandingkan dengan ketika benda tersebut meluncur di atas permukaan benda lain. Gaya gesek yang bekerja pada benda yang berguling di atas permukaan benda lain disebut gaya gesek rotasi. Sedangkan gaya gesekan yang terjadi pada permukaan benda yang meluncur di atas permukaan benda lain disebut gaya gesek transilasi (Tipler, 1997).
Gaya gesek yang terjadi jika permukaan benda yang bersentuhan ketika benda belum bergerak disebut gaya gesek statis (fs). Gaya gesek statis maksimum sama dengan gaya terkecil yang dibutuhkan agar benda mulai bergerak. Ketika benda telah bergerak, gaya gesek yang terjadi antara 2 benda tersebut berkurang. Gaya gesek yang bekerja bekerja pada saat benda bergerak adalah gaya gesek kinetik (fk). Ketika sebuah benda bergerak pada permukaan benda lain, gaya gesek yang bekerja berlawanan arah terhadap gerak benda. Hasil eksperimen menunjukkan benda yang kering tanpa pelumas, besar gaya geseknya sebanding dengan gaya normal ( Halliday, 2001 ).
Besarnya gaya geesk kinetis biasanya meningkat, ketika gaya normalnya meningkat, biasanya gaya gesekan kinetik fk sebanding dengan besarnya dari gaya normalnya.
fk = µk. N...............................................................(2.3)
Dimana untuk µk merupakan konstanta koefisien gesek kinetik. Permukaan yang licin akan mempunyai koefisien gesek kinetik lebih kecil. Sedangkan besar gaya gaya gesek statis fs adalah
fs = µs. N................................................................(2.4)
Dimana untuk µs adalah koefisien gesek statis. Dalam situasi tertentu gaya gesekan statis aktual dapat mempunyai besar berapapun antara nol dan nilai maksimumnya yang diberikan oleh µs.N dalam lambang fs 
µs.N (Alonso, 1944).
µs.N (Alonso, 1944).
Beberapa ketentuan tentang gaya gesek, adalah :
a. Jika harga F < fs , maka balok dalam keadaan diam.
b. Jika harga F = fs , maka balok dalam keadaan tepat akan bergerak.
c. Jika harga F > fs , maka balok dalam keadaan bergerak dan gaya gesekan statis fs akan berubah menjadi gaya gesekan kinetis fk.
Koefisien gesek harganya antara 0 µ 1
µ 1
µ = 0, bidang licin sempurna
µ = 1, bidang sangat kasar
Di atas merupakan keterangan harga konstanta gaya gesek (Zaelani, 2006).
BAB 3. METODOLOGI PERCOBAAN
3.1 Alat dan Bahan
Adapun alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum kali ini, yaitu :
1. Neraca untuk menimbang beban dari suatu benda.
2. Stopwatch untuk mengukur waktu.
3. Mistar untuk mengukur panjang benda.
4. Satu set alat bidang miring di gunakan untuk menentukan koefisien gesek.
5. Benda balok kayu dan bahan landasan kayu serta kaca untuk diukur koefisien geseknya.
3.2 Desain Percobaan
Adapun desain percobaan yang akan digunakan dalam praktikum kali ini, yaitu :
Gambar 3.1 : Pengukuran koefisien gesek
statis balok pada permukaan bidang miring
( Sumber : Petunjuk Praktikum Fisika dasar, 2013 ).
Gambar 3.2 : Pengukuran koefisien gesek
kinetis balok pada permukaan bidang miring
( Sumber : Petunjuk Praktikum Fisika dasar, 2013 ).
3.3 Langkah Kerja
Adapun langkah kerja yang dilakukan pada praktikum kali ini, yaitu :
3.3.1 Menentukan koefisien gesek statis.
1. Bahan yang akan ditentukan koefisien geseknya ditimbang dan dicatat massanya.
2. Bahan diletakkan di atas bidang miring berlandasan kayu dengan kemiringan 0 °.
3. Secara perlahan-lahan sudut kemiringan bidang miring deperbesar hingga bahan tepat mulai meluncur turun.
4. Sudut yang dibentuk bidang miring dengan horizontal di hitung (tanya asisten)
5. Langkah 2 dan 4 dilakukaan kembali hingga didapat 5 data pengamatan untuk massa pertama.
6. Bahan diatasnya, ditambahkan beban yang telah diketahui massanya kemudian diulangi langkah 2 sampai 5 untuk 3 kali pengulangan dengan penambahan beban.
7. Langkah 1-6 diulangi kembali untuk bebean landasan yang berbeda.
3.3.2. Menentukan koefisien gesek kinetik
1. Beban 4 ditimbang (gambar 3.2)
2. Peralaatan di susun seperti gambar 3.2 dengan kemiringan sudut tertentu (tanya asisten).
3. Benda 1 diletakkan pada posisi tertentu (tanya asisten) 2 buah titik acuan pada landasan dicatat dari titik.
4. Benda 2 pada gambar 3.2 diberi beban sedemikian rupa sehingga sistem bergerak dipercepat.
5. Waktu yang perlukan benda 1 untuk bergerak di catat dari dari titik awal ke titik acuan yang telah ditentukan (langkaah 3).
6. Beban benda 2 ditimbang, massanya dicatat.
7. Langkah 1 sampai 6 diulang untuk bebean yang berbeda.
8. Langkah 1 sampai 7 diulang untuk sudaut kemiringan yang berbeda.
9. Langkah 1 sampai 8 diulangi untuk beban landasan yang berbeda.
3.4 Analisis Data
1. Untuk perhitungan koefisien gesek statis.
µs = tan θ
= 
θ = 
2. Untuk perhitungan koefisien gesek kinetis.
= 
= 
+ 
+ 
+
= tan 
= = 
= 
= 
= ½ nst
=½ nst
= ½ nst
= 
+ 
= 
. ½ nst + (-2)
. ½ nst
= . ½ nst 
. ½ nst
. ½ nst . ½ nst
µs ± µs
µs
µk ± µk
µk
BAB 4. HASIL DAN PEMBHASAN
4.1 Hasil
Adapun hasil tabel pengukuran pada praktikum kali ini, yaitu :
4.1.1 Pengukuran Koefisien Gesek Statis ( µs )
1. Landasan kayu
a. Massa balok = 175 g, tanpa beban
NO.
|
θ
|
µs
| µs |
µs ±
µs |
I
|
K
|
AP
|
1
|
28
|
0,53
|
0,64
|
0,53 ± 0,64
|
120,70%
|
20,70%
|
3
|
2
|
35
|
0,7
|
0,74
|
0,70 ± 0,74
|
105,70%
|
5,70%
|
3
|
3
|
41
|
0,86
|
0,87
|
0,86 ± 0,87
|
101,70%
|
1,7%
|
3
|
µs ± µs = 0,69 ± 0,75
µs = 0,69 ± 0,75
b. Massa balok = 175 g, tanpa beban
NO.
|
θ
|
Beban
|
µs
| µs |
µs ±
µs |
I
|
K
|
AP
|
1
|
45
|
20 g
|
1,00
|
1,00
|
1,00 ± 1,00
|
1,00 %
|
0 %
|
3
|
2
|
35
|
50 g
|
0,70
|
0,74
|
0,74 ± 0,74
|
0,74 %
|
5,7 %
|
3
|
3
|
40
|
100 g
|
0,85
|
0,86
|
0,86 ± 0,86
|
0,86 %
|
3,6 %
|
3
|
µs ± µs = 0,84 ± 0,86
µs = 0,84 ± 0,86
2. Landasan Kaca
a. Massa balok = 175 g, tanpa beban
NO.
|
θ
|
µs
| µs |
µs ±
µs |
I
|
K
|
AP
|
1
|
60
|
1,73
|
2,00
|
1,73 ± 2,00
|
115,6 %
|
15,6 %
|
3
|
2
|
70
|
2,74
|
4,27
|
2,74 ± 4,27
|
155,8 %
|
55,8 %
|
3
|
3
|
60
|
1,73
|
2,00
|
1,73 ± 2,00
|
115,6 %
|
15,6 %
|
3
|
µs ± µs = 2,06 ± 2,756
µs = 2,06 ± 2,756
b. Massa balok = 175 g, dengan penambahan beban
NO.
|
θ
|
Beban
|
µs
| µs |
µs ±
µs |
I
|
K
|
AP
|
1
|
52
|
20 g
|
1,28
|
1,35
|
1,28 ± 1,35
|
105,4 %
|
5,4 %
|
3
|
2
|
42
|
50 g
|
0,90
|
0,90
|
0,90 ± 0,90
|
100 %
|
0 %
|
3
|
3
|
60
|
100 g
|
1,73
|
2,00
|
1,73 ± 2,00
|
115,6 %
|
15,6 %
|
3
|
µs ± µs = 1,303 ± 1,416
µs = 1,303 ± 1,416
4.1.2 Pengukuran Koefisien Gesek Kinetis ( µk )
1. Landasan Kayu
· M1 Balok = 175 g
· M2 Balok = 168 g
· S = 70 cm
a. Sudut tetap θ = 25° dengan variasi beban pada m2
NO.
|
Beban
|
θ
|
t
|
µk
|  µk |
µk ±
µk |
I
|
K
|
AP
|
1
|
50 g
|
25°
|
0,58
|
51,87
|
875,25
|
51,87 ± 875,25
|
1687,3 %
|
1787,3 %
|
3
|
2
|
100 g
|
25°
|
0,36
|
150,56
|
77,42
|
150,56 ± 77,42
|
51,4 %
|
151,4 %
|
2
|
3
|
200 g
|
25°
|
0,13
|
1416,2
|
327,9
|
1416,2 ± 327,9
|
23,1 %
|
76,9 %
|
2
|
µk ± µk = 539,5 ± 375,24
µk = 539,5 ± 375,24
b. Beban Tetap 100 g dengan variasi sudut
NO.
|
Beban
|
θ
|
t
|
µk
| µk |
µk ±
µk |
I
|
K
|
AP
|
1
|
100 g
|
30°
|
0,49
|
65,8
|
40,82
|
65,8 ± 40,82
|
62,03 %
|
37,97 %
|
1
|
2
|
100 g
|
45°
|
0,58
|
58,2
|
39,28
|
58,2 ± 39,28
|
67,5 %
|
33,5 %
|
1
|
3
|
100 g
|
50°
|
0,13
|
23,85
|
6,55
|
23,85 ± 6,55
|
27,4 %
|
72,6 %
|
1
|
µk ± µk = 49,28 ± 28,88
µk = 49,28 ± 28,88
2. Landasan Kaca
· Massa balok 1 = 104,5 g
· Massa balok 2 = 169,0 g
NO.
|
Beban
|
θ
|
t
|
µk
| µk |
µk ±
µk |
I
|
K
|
AP
|
1
|
13 g
|
30°
|
1,47
|
3,91
|
59,70
|
3,91 ± 59,70
|
15,3 %
|
84,1 %
|
2
|
2
|
50 g
|
30°
|
0,90
|
1,35
|
204,6
|
1,35 ± 204,6
|
16,7 %
|
83,3 %
|
2
|
3
|
113 g
|
30°
|
0,68
|
25,1
|
382,3
|
25,1 ± 382,3
|
15,2 %
|
84,8 %
|
2
|
µk ± µk = 251 ± 25,53
µk = 251 ± 25,53
NO.
|
Beban
|
θ
|
t
|
µk
| µk |
µk ±
µk |
I
|
K
|
AP
|
1
|
13 g
|
25 °
|
1,68
|
4,9
|
1,811
|
4,9 ± 1,811
|
36,9 %
|
63 %
|
1
|
2
|
50 g
|
30 °
|
0,60
|
45,8
|
14,3
|
45,8 ± 14,3
|
31,2 %
|
68,7 %
|
1
|
3
|
113 g
|
35 °
|
0,56
|
55,4
|
20,2
|
55,4 ± 20,2
|
36,6 %
|
63,3 %
|
1
|
µk ± µk = 35,36 ± 12,103
µk = 35,36 ± 12,103
4.2 Pembahasan
Dalam praktikum kali ini yaitu menentukan koefisien gesek bahan , yang diukur koefisien gesek statis (µs) dan kinetis (µk) pada balok yang didapatkan hasil tabel seperti diatas. Dalam percobaan kali ini menentukan koefisien gesek statis dan koefisien gesek kinetis pada balok dengan landasan berbeda yaitu kaca dan kayu.Berdasarkan percobaan tersebut dapat diketahui bahwa koefisien gesek yang dilakukan antara balok dengan kayu memiliki gaya statis maksimum dan gaya kinetisnya lebih besar dari pada balok dengan landasan kaca.Karena semakin kasar permukaan benda atau permukaan landasan meluncur, semakin besar pula gaya gesek statis maksimumnya dan semakin bessar pula gaya kinetisnya.
Pada percobaan pertama, yaitu menentukan nilai koefisien gesek statis pada balok dengan landasan kaca dan kayu dengan dua perlakuan yaitu yang pertama diberi beban dan yaang kedua diberi penambahan baban, dan ini ini tidak mempengaruhi gaya gesek statis karena dalam rumusnya dapat dilihat bahwa 
yang mempengaruhi yaitu kemiringan beserta sifat permukaan benda (halus ataau kasar). Dimana prinsip kerja gesekan statis yaitu akan timbul ketika benda akan bergerak dengan sudut tertentu,di dapatkan hasil 
menggunakan landasan kayu 0,69
0,75 sedangkan pada kaca 2,06 
2,756.
yang mempengaruhi yaitu kemiringan beserta sifat permukaan benda (halus ataau kasar). Dimana prinsip kerja gesekan statis yaitu akan timbul ketika benda akan bergerak dengan sudut tertentu,di dapatkan hasil menggunakan landasan kayu 0,690,75 sedangkan pada kaca 2,06 2,756.
Pada percobaan kedua yaitu menentukan nilai koefisien gesek kinetis pada balok dengan landasan kaca dan kayu juga denga perlakuan sama ditambah beban dan satunya juga ditambah beban karena gaya gesek kinetis dipengaruhi oleh beban maupun massa juga sifat permukaan benda (halus atau pun kasar).Besar gaya kinetis ini konstan dan selalu lebih tinggi dari besar gaya gesek sstatis maksimum, karena ketika kita mendorong benda diatas permukaan yang kasar yaitu pada landasan kayu, pada saat benda belum bergerak kita harus memberikan gaya tarik yang kuat yaitu pada balok 2 dengan ditambahi beban yang cukup besar untuk membuatnya begerak.
BAB 5. PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Adapun kesimpulan yang dapat diambil dari praktikum kali ini, yaitu :
1. Faktor-fator yang mempengaruhi gaya gesek statis diantaranya sudut kemiringan dan sifat permukaan antar benda.
2. Faktor-faktor yang mempengaruhi gaya gesek kinetis adalah massa mauun beban karena sebagai gaya tarik / dorong, sudut kemiringan serta sifat permukaan
5.2 Saran
Saran untuk praktikan selanjutnya agar lebih teliti saat melakukan percobaan, yaitu saat menentukan koefisien kinetis. Karena manual menggunakan stopwatch bukan menggunakan sensor yang lebih akurat dalam pengukuran waktunya. Serta dalam perhitungan juga disertakan ralat agar didapatkan data yang akurat.
DAFTAR PUSTAKA
Alonso, Marcello dan Fien Edward J. 1994. Dasar-Dasar Fisika Universitas Edisi Kedua. Jakarta : Erlangga.
Giancoli, Douglas C. 2001. Fisika Jilid 1 (terjemahan). Jakarta : Erlangga.
Halliday, dkk. 2001. Fisika Dasar Edisi Ketujuh Jilid 1. Jakarta : Erlangga.
Tim Penyusun Praktikum Fisika Dasar. 2013. Petunjuk praktikum Fisika Dasar. Jember : Universitas Jember.
Tipler, Paul A. 1991. Fisika Untuk Sains dan Teknik. Jakarta : Erlangga.
Zaelani, Ahmad, dkk. 2006. 1700 Bank Soal Bimbingan Bbelajar itu Berbeda apa tidak. Bandung : Yrama Widya.
Posting Komentar